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电工学(高教版)授课教案
复习旧课要点: 1、部分和全电路欧姆定律
2、电路的三种状态下,端电压与电动势的关系
新授课题: §1-4 电功和电功率
课 型: 新授课
授课目的与要求:1、掌握电流的热效应原理
2、掌握电功和电功率的有关公式
重点、难点: 电流的热效应原理,并能够灵活运用公式
重点、难点的解决方案: 通过举例、例题讲解进行分析
教具和参考书:《电工基础》第三版 《电工学》第四版参考书 教学环节与教学内容: 组织教学:考勤、复习旧课、讲授新课、
课后小结、作业、课后分析
复习旧课:1、部分电路欧姆定律的内容 2、全电路欧姆定律的内容
3、电路三种状态下,端电压与电动势的关系
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讲授新课:
§1-4 电功和电功率 一、
电功
1、 定义:电流所做的功,简称电功(电能)。用字母W表示。
2、 内容:电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流和通电时间t三者的乘积,即:
W=UIt
式中W、U、I、t的单位分别用J、V、A、s.
电能的另一个常用单位是千瓦时,符号KWh,即通常所说的1度电。它和焦耳的换算关系
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为: 1KWh=3.6*10J 二、
电功率
1、 定义:电流在单位时间内所做的功称为电功率,用字母P表示,单位为W.
P=W/t=UI 对于纯电阻电路,还可写成:
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P=IR或P=U/R
已知在一个闭合回路中,电源的电动势等于外电路电压降与内电路电压降之和,即 E=U外+U内 或
E=IR+Ir
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将上式两边同乘以I,可得 IE=IR+Ir 即 P电源=P负载+P内阻
上式表明,在一个闭合回路中,电源电动势发出的功率,等于负载电阻消耗的功率和电源内阻消耗的功率之和。这种关系称为电路中的功率平衡。 例:有一个电饭锅,额定功率为 1000W ,每天使用 2 小时;一台 25 寸电视机,功率为 60W ,每天使用 4 小时;一台电冰箱,输入功率为 120W ,电冰箱的压缩机每天工作 8 小时。计算每月( 30 天)耗电多少度?
解: ( 1kW × 2 h + 0.06kW × 4h + 0.12kW × 8h )× 30 天
=( 2 度+ 0.24 度 + 0.96 度)× 30 = 52 度 答 : 每月耗电 52 度 三、 电流的热效应
电流通过导体时使导体发热的现象称为电流的热效应。电流与它流过导体时所产生的热量之间的关系可用下式表示:
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Q=IRt Q的单位是J,这种热也称为焦耳热。
例:某电烤箱电阻是5Ω,工作电压是220V,问通电15min能放出多少能量?消耗的电能是多少度?
四、 负载的额定值
电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压、最大功率分别称为他们的额定电流,额定电压和额定功率。
电气设备在额定功率下的工作状态叫做额定工作状态,也叫满载;低于额定功率的工作状态叫轻载;高于额定功率的工作状态叫过载或超载。
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